Dual Changes in Conformation and Optical Properties of Fluorophores within a Metal–Organic Framework during Framework Construction and Associated Sensing Event

化学 准分子 荧光团 荧光 单体 金属有机骨架 聚合物 粒子(生态学) 光化学 纳米技术 物理化学 有机化学 材料科学 光学 地质学 吸附 物理 海洋学
作者
Won Cho,Hee Jung Lee,Goeun Choi,Sora Choi,Moonhyun Oh
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:136 (35): 12201-12204 被引量:149
标识
DOI:10.1021/ja504204d
摘要

Microsized chemosensor particle (CPP-16, CPP means coordination polymer particle), which is made from a metal-organic framework (MOF), is synthesized using pyrene-functionalized organic building block. This building block contains three important parts, a framework construction part, a Cu(2+) detection part, and a fluorophore part. PXRD studies have revealed that CPP-16 has a 3D cubic structure of MOF-5. During both MOF formation and sensing event, fluorophores within CPP-16 undergo dual changes in conformation and optical properties. After MOF construction, pyrene moieties experience an unusual complete conversion from monomer to excimer form. This conversion takes place due to a confinement effect induced by space limitations within the MOF structure. The selective sensing ability of CPP-16 on Cu(2+) over many other metal ions is verified by emission spectra and is also visually identified by fluorescence microscopy images. Specific interaction of Cu(2+) with binding sites within CPP-16 causes a second conformational change of the fluorophores, where they change from stacked excimer (CPP-16) to quenched excimer states (CPP-16·Cu(2+)).

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